煤岩瓦斯固气耦合相似材料瓦斯吸附特性研究

论文摘要

为研究"固-气"耦合物理相似模拟试验中模拟煤层材料的瓦斯吸附问题,根据孔隙特征及吸附特征选择活性氧化铝、硅胶、硅藻土、高岭土、3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛作为吸附材料以及屯堡矿煤样为对比材料,采用WY-98A瓦斯吸附常数测定仪对以上材料开展瓦斯吸附量及吸附常数a,b值试验。试验结果表明,高岭土、硅藻土呈现先平缓后陡峭的等温线,不符合Langmuir单分子层吸附模型,不能作为吸附材料;活性氧化铝和硅胶与屯堡矿煤样的吸附量增量变化趋势相似并且屯堡矿煤样与其吸附量比值在0.6～2之间且比值变化趋于常数,因此吸附过程变化规律与屯堡矿煤样较为相似;且吸附常数a值较大,有作为吸附材料的可能性;3种分子筛吸附量增量变化趋势呈"W型",分别在0.9,0.6,0.4 mL/g左右波动;屯堡矿煤样与其吸附量比值变化较大且不稳定,吸附过程变化规律与屯堡矿煤样相似度较低;吸附常数a值较小,不适合作为吸附材料;各种试验材料吸附常数b值均存在较大差异且都小于屯堡矿煤样。研究结果为"固-气"耦合物理相似模拟试验中具有瓦斯吸附性材料的选择及开展"固-气"耦合物理相似模拟试验提供了一定的实验基础。

论文目录

• 1试样制备及试验步骤
•   1.1试验设备
•   1.2试验材料选择与制备
•     1.2.1试验材料选择
•     1.2.2试验材料制备
•   1.3试验步骤
•     1.3.1孔隙结构测定
•     1.3.2等温吸附试验
• 2试验结果
•   2.1孔隙结构结果
•   2.2试验材料等温吸附试验结果
•   2.3吸附常数a值试验结果
•   2.4吸附常数b值试验结果
• 3试验结果分析
•   3.1 Langmuir模型拟合度对比分析
•     3.1.1 Langmuir模型理论
•     3.1.2 Langmuir方程拟合度对比分析
•   3.2相邻压力点瓦斯吸附量增量对比分析
•   3.3相似材料与煤瓦斯吸附量对比分析
•   3.4吸附常数a值对比分析
•   3.5吸附常数b值对比分析
• 4结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李树刚,赵波,赵鹏翔,杨二豪,徐培耘

关键词: 吸附材料,吸附量增量,吸附量比值,吸附常数

来源: 采矿与安全工程学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 西安科技大学安全科学与工程学院,西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点试验室

基金: 国家自然科学基金科学仪器基础研究专款项目(51327007),国家自然科学基金重点项目(51734007),国家自然科学基金项目(51604219)

分类号: TD712

DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2019.03.026

页码: 634-642

总页数: 9

文件大小: 542K

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